立体化学30.ppt

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1、构造异构：分子组成相同而原子（团）相互连接方式和顺序不同立体异构：分子中原子（团）在空间排列方式不同第三章立体化学基础一、平面偏振光及比旋光度（已学）二、对映体异构和手性（已学）三、分子的对称性和手性（复习并扩展）四、含一个手性碳原子的化合物（复习并扩展）五、含有多个手性碳原子的化合物（复习并扩展）六、外消旋体的拆分（已学）七、取代环烷烃的立体异构（已学，新扩展）八、构象异构和构型异构（新扩展）九、烷烃卤代的立体化学（新扩展）(一)偏振光和旋光性自然光光波振动方向与其前进方向垂直，它在空间无数的平面上振动。尼科尔棱镜只允许振动方向与其晶轴平行的光波通过。因此，

2、通过棱镜的光波仅在一个平面上振动，这种光被称作平面偏振光，简称偏振光。一、平面偏振光及比旋光度（复习）一种与物质旋光性有关的立体异构，也叫旋光异构。许多有机物（如乳酸、葡萄糖）能使偏振光的偏振平面发生旋转，这种性质叫做旋光性。右转棱镜，见到光亮旋光仪右旋体：能使偏振光振动平面顺时针向右旋转的物质。用“+”表示，如（+）-乳酸（肌肉中）左旋体：能使偏振光振动平面逆时针向左旋转的物质。用“-”表示，如（-）-乳酸（糖发酵）(二)旋光度与比旋光度1、旋光度：旋光性物质使偏振光振动平面旋转的角度，用表示。（1）旋光度2、影响因素：受物质本身特性、浓度、测定管长度、

3、温度、光波长、溶剂等影响。换算：[]tD与实测之间有以下关系：[]tD=其中ι表示测定管长度，单位为dm；c表示浓度，单位kg•L-1比旋光度是物理常数,反映了旋光性物质的本性。如蔗糖的比旋光度是+66.5°，可用于鉴定物质。（2）比旋光度一定温度下，测定管长度为1dm，样品浓度为1kg•L-1，以钠光灯作光源时的旋光度，通常用[]tD表示。(t表示温度，D为钠光波长589nm)例题将胆固醇样品260mg溶于5ml氯仿中，然后将其装满5厘米长的旋光管，在室温通过偏振的钠光测得旋光度为-2.5°,计算胆固醇的比旋光度。解：[]tD=答：胆固醇的比旋光度

4、为-96°（氯仿）。二、对映异构体和手性（复习）用旋光仪检测发现：一种（+）-乳酸（肌肉中），另（-）-乳酸（糖发酵）。二者称为对映异构体，简称对映体，又称旋光异构体。乳酸分子模型（实物镜像关系）不完全重合乳酸手性：象人的左右手互为实物与镜像关系，彼此又不能重叠的现象。手性分子：不能与其镜像重合的分子。具有手性的普遍因素是含手性碳。手性碳：结合连接着四个不同原子（团）的碳原子。*三、分子的对称性和手性（复习并扩展）①对称面()：假想有一个平面它可以把分子分割成互为镜像的两半，这个平面就叫对称面()。分子的手性取决于分子本身是否对称。（一）对称因素具有对称面

5、的对称分子是非手性分子。②对称中心(i)：在分子中取一点P，画通过P点的任一直线，若在与P点等距离的此直线两端为相同原子（团），则P点即为该分子的对称中心。2，5’-二氯-p-环芃烷③n重旋转对称轴(Cn)：若分子中有一直线，分子以之为轴旋转360/n度(n=2,3,4…)后，仍能和原来分子重合，则该直线即为该分子的Cn--对称轴。不含其它对称因素，只含旋转轴对称因素的是非对称分子,手性分子。好多有机分子，除含旋转对称轴外，还含其它对称因素，它们则是对称分子,非手性分子。＊④反射旋转对称轴(Sn)具有反射对称因素的分子是对称分子，非手性分子。一般情况下，不存在

6、对称面、对称中心和反射旋转对称轴的分子，其实物与镜影不能重叠，该分子称为不对称分子或手性分子。（二）手性因素分子手性常与一个特定的手性几何因素有关，如，手性中心、手性面和手性轴。①手性中心：一个特定原子或分子骨架的中心。常见的是手性碳，用*标示出来：含一个手性碳的分子是手性分子，具有一对对映体。＊②手性面：分子的手性由于某些基团对分子中某一平面的不同分布而引起，此平面即称手性面。＊③手性轴：分子的手性由于某些基团对分子中某一旋转轴旋转而引起，此旋转轴即称手性轴。（三）旋光性的产生平面偏振光，由周期和振幅相同而旋转相反的两个圆偏振光叠加组成。圆偏振光绕光轴呈螺旋

7、状前进。入射方向螺旋顺时针前进的为右旋圆偏振光，逆时针的为左旋圆偏振光。a、确定一个分子结构及其镜像，看是否重合。b、寻找对称面或对称中心。c、寻找手性碳。有手性碳的不一定都是手性分子。总结：判断对映体的方法四、含一个手性碳原子的化合物（复习并扩展）乳酸分子模型含一个手性碳对映体的旋光方向相反；生理活性不同，如（+）-葡萄糖具有营养价值，而（-）-葡萄糖无营养；又如D-(-)-左旋氯霉素抗菌，对映体无效，（一）对映异构体的理化性质外消旋体：等量左旋体与右旋体的混合物。无旋光性。用(±)、RS或(dl)表示。（二）外消旋体1、费歇尔投影式的写法ⅰ一个手性碳的分子

8、投影方法：划上一个十字线，交点代表手性